摘要:扼要介绍华能井冈山电厂翻车机plc程控系统,并对该系统2号翻车平台空车相撞出轨事故进行了分析,给出了相应的程控改进措施。改造后的翻车机plc程控系统使用情况良好,保证了翻车机系统运行的安全性和稳定性。
一、系统概述
翻车机是一种采用机械力量将车厢翻转卸出物料的大型的卸车设备,可按翻卸形式、驱动方式、压车形式分类。翻卸形式可分为转子式、侧倾式、端倾式和复合式4种类型;驱动方式可分为钢丝绳传动和齿轮传动2种;压车形式可分为液压和机械2种。其中转子式翻车机是被翻卸的车辆中心与翻车机转子的回轮中心基本重合的翻卸设备,目前国内火电厂常用的转子式翻车机主要有fz150.0型、m2型、kfj型及zfj型等。华能井冈山电厂选用的fz150.0型双边齿传动c2型转子式翻车机,结构紧凑、能耗小,采用c型转子式翻卸形式,zui大翻卸车辆重量100t,zui大翻卸角度175°,翻车机回转速度1.09r/min,击振力(0~20)kn,且采用液压靠车、夹车,大大降低了车损率,是一种较为理想的大型卸车设备。该型翻车机主要由回转支架、传动装置、夹车机构、靠板振动装置、托辊装置、底座及电缆支架等组成,其与卸车线上的其它配套设备联动,采用plc程控系统实现自动卸车。翻车机系统位置如图1所示。
二、事故分析及改进措施
2.1翻车机的工作过程
华能井冈山电厂使用的c2型转子式翻车机可与卸车线上的其它配套设备联动,通过plc程序控制实现自动卸车,也可由人工操作实现手动控制,其基本工作原理是:控制室启动液压站电机,使压车臂上升到zui高位置,然后由重车调车机牵引一节重车准确定位于翻车机的托车梁上,靠板振动器在液压缸的推动下靠向车帮,压车臂下落压住敞车两侧的车帮,当车帮被靠板靠上和压车臂压住,重车调车机驶出翻车机后,翻车机开始以正常速度翻卸。在翻卸过程,通过不关闭液压缸上的液压联锁来吸收车辆弹簧释放的能量。当翻卸到90°时,关闭液压锁,将翻卸车辆锁住,防止车辆出轨。翻车机继续翻转,接近160°左右时减速,停机,振动器工作,3s后振动停止,翻车机以正常速度返回。离零位30°时,压车臂开始抬起,快到零位时减速,对轨停机,停机后靠板后退。当压车臂升到zui高,靠板退到zui后,重车调车机牵引第二节重车进入翻车机,同时顶出已翻卸完的空车到空车台上,并由空车台控制室人工按下“推车”按钮将空车送出,至此翻车机完成一个工作循环。
2.2事故简析
在整个工作循环中,需要人工手动操作的地方分别位于翻车机控制室和空车台控制室(图1),这给系统操作带来不便,同时plc程控系统原程序设计存在不足,给整个翻车机系统运行造成了一定的安全隐患。华能井冈山电厂2号翻车平台就曾因此发生过空车相撞出轨事故。其经过如下:当一个工作循环完成时,空车台上已经停放一节空车,正常状况下,此时空车台控制室应该人工手动按下“推车”按钮将空车送出,以便接收下一节翻卸完的空车入台。事故发生时,由于空车台控制室工作人员疏忽,忘记按下“推车”按钮,致使空车一直滞留至空车台处,而此时翻车机控制室的工作人员并未注意到空车台上一直有空车滞留,重车行走线、重车线和翻车线上一直如常运行,于是被顶出的空车与滞留在空车台上的空车相撞,致使滞留空车前冲出轨,并且撞断整个系统列车行走线上的电缆,导致系统紧急停动,造成较大经济损失。
2.3改进措施
由于系统硬件设备已经定型,所以有关改进措施只能从plc程控系统程序设计方面着手进行。图2为程控系统中有关部分的梯形程序图,其中虚线框内即为具体程序增添部分。改进的程序部分主要是增加了一个控制节点b3:2(0),其实质是一种联锁保护,保证当空车台上仍停有空车时,后续被翻卸完的空车不能被顶出至空车台,从而防止上述事故或类似事件的发生。如图2b组程序,空车台上台的铁轨侧装有一感应装置,当有空车入台时,感应器动作4次,同时计数器ctu触发节点dn,正常情况下,c5:300(dn)闭合触发节点o:033(10),这时表示空车已经入台,可以进行“推车”操作;如果照常按下“推车按钮”(o:015(0)),则计数器c5:300复位,c5:300(dn)断开,这时表示空车已经送出,一个工作循环正常完成;倘若“推车”按钮并未按下,c5:300(dn)一直闭合,则表示空车台上一直停有空车,这时若按下“牵重列”(b3:6(8))及“牵车”按钮(i:021(4)),那么,b3:2(0))被触发,常闭节点断开,联锁保护发挥作用,b3:6(8)不能被触发(见图2a组程序),意即“牵重列”按钮失效,同时翻车机控制室产生声音报警,提醒工作人员注意,这样就避免了事故的发生。同时,考虑到zui后一节列车的特殊情况,在b组程序中增加了b3:6(10)(“牵行”按钮),同样是为了避免类似的事故,使整个工作循环圆满完成。
三、结论
(1)改进后的程序经调试,*达到预期设想。
(2)改造后的翻车机plc程控系统重新投入运行,使用状况良好,保障了翻车机系统运行的安全性和可靠性。